কোষগুলি ক্রমাগত একটি গতিশীল পরিবেশে নেভিগেট করছে, নিরন্তর পরিবর্তনশীল পরিস্থিতি এবং চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি হচ্ছে। কিন্তু কিভাবে কোষগুলি দ্রুত এই পরিবেশগত ওঠানামার সাথে খাপ খাইয়ে নেয়?মফিট ক্যান্সার সেন্টার থেকে একটি নতুন গবেষণা প্রকাশিত হয়েছে বিজ্ঞান, সেলুলার ফাংশন সম্পর্কে আমাদের বোঝার চ্যালেঞ্জ করে এই প্রশ্নের উত্তর দেয়। গবেষকদের একটি দল বিশ্বাস করে যে কোষগুলির একটি পূর্বে অজানা তথ্য-প্রক্রিয়াকরণ সিস্টেম রয়েছে যা তাদের জিন থেকে স্বাধীনভাবে দ্রুত সিদ্ধান্ত নিতে দেয়।
কয়েক দশক ধরে, বিজ্ঞানীরা ডিএনএকে কোষের তথ্যের একমাত্র উৎস হিসেবে দেখেছেন। এই ডিএনএ ব্লুপ্রিন্ট কোষকে নির্দেশ দেয় কিভাবে প্রোটিন তৈরি করতে হয় এবং মৌলিক কার্য সম্পাদন করতে হয়। যাইহোক, দীপেশ নিরাউলা, পিএইচডি, এবং রবার্ট গ্যাটেনবি, এমডি-র নেতৃত্বে নতুন মফিট ইউনিভার্সিটির গবেষণা একটি ননজেনোমিক ইনফরমেশন সিস্টেম আবিষ্কার করেছে যা ডিএনএর পাশাপাশি কাজ করে, কোষগুলিকে তাদের পরিবেশ থেকে তথ্য সংগ্রহ করতে এবং পরিবর্তনের জন্য দ্রুত প্রতিক্রিয়া জানাতে দেয়।
গবেষণাটি কোষের ঝিল্লি জুড়ে আয়ন গ্রেডিয়েন্টের ভূমিকার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। এই গ্রেডিয়েন্টগুলি বিশেষায়িত পাম্প দ্বারা রক্ষণাবেক্ষণ করা হয় যেগুলির জন্য বিভিন্ন ট্রান্সমেমব্রেন সম্ভাবনা তৈরি করতে উল্লেখযোগ্য শক্তি ব্যয়ের প্রয়োজন হয়। গবেষকরা প্রস্তাব করেন যে গ্রেডিয়েন্ট তথ্যের একটি বিশাল আধারের প্রতিনিধিত্ব করে যা কোষকে তাদের পরিবেশকে ক্রমাগত নিরীক্ষণ করতে সক্ষম করে। কোষের ঝিল্লির একটি বিন্দুতে একটি বার্তা প্রাপ্ত হলে, এটি আয়ন-নির্দিষ্ট চ্যানেলের বিশেষ গেটগুলির সাথে যোগাযোগ করে, যা পরে খোলা হয়, সেই আয়নগুলিকে একটি পূর্ব-বিদ্যমান গ্রেডিয়েন্ট বরাবর প্রবাহিত করতে দেয়, একটি যোগাযোগ চ্যানেল তৈরি করে। আয়ন প্রবাহ ঝিল্লির কাছাকাছি ঘটনাগুলির একটি ক্যাসকেড ট্রিগার করে, কোষকে তথ্য বিশ্লেষণ করতে এবং দ্রুত প্রতিক্রিয়া জানাতে দেয়। যখন আয়ন ফ্লাক্সগুলি বড় বা দীর্ঘ সময়ের জন্য থাকে, তখন তারা সাইটোস্কেলটনের মাইক্রোটিউবুলস এবং মাইক্রোফিলামেন্টগুলির স্ব-সমাবেশ ঘটায়।
সাধারণত, সাইটোস্কেলেটাল নেটওয়ার্ক কোষগুলিকে যান্ত্রিক সহায়তা প্রদান করে এবং তাদের আকৃতি এবং চলাচলের জন্য দায়ী। যাইহোক, মফিট গবেষকরা উল্লেখ করেছেন যে সাইটোস্কেলটন থেকে প্রোটিনগুলিও চমৎকার আয়ন পরিবাহী। এটি সাইটোস্কেলটনকে একটি অত্যন্ত গতিশীল আন্তঃকোষীয় তারের নেটওয়ার্ক হিসাবে কাজ করতে দেয় যা ঝিল্লি থেকে মাইটোকন্ড্রিয়া, এন্ডোপ্লাজমিক রেটিকুলাম এবং নিউক্লিয়াস সহ অন্তঃকোষীয় অর্গানেলগুলিতে আয়ন-ভিত্তিক তথ্য প্রেরণ করে। গবেষকরা বিশ্বাস করেন যে সিস্টেমটি নির্দিষ্ট সংকেতগুলিতে দ্রুত স্থানীয় প্রতিক্রিয়া তৈরি করতে পারে, পাশাপাশি বৃহত্তর পরিবেশগত পরিবর্তনের জন্য সমন্বিত আঞ্চলিক বা বিশ্বব্যাপী প্রতিক্রিয়া তৈরি করতে পারে।
“আমাদের গবেষণায় ট্রান্সমেমব্রেন আয়ন গ্রেডিয়েন্টগুলিকে যোগাযোগের মাধ্যম হিসাবে ব্যবহার করার জন্য কোষের ক্ষমতা প্রকাশ করে, যা তাদের আশেপাশের পরিবেশের পরিবর্তনগুলিকে দ্রুত অনুধাবন করতে এবং প্রতিক্রিয়া জানাতে দেয়,” মেশিন লার্নিং বিভাগের একজন ফলিত গবেষণা বিজ্ঞানী নিরাউলা বলেছেন। “এই জটিল নেটওয়ার্কটি কোষকে দ্রুত, জ্ঞাত সিদ্ধান্ত নিতে সক্ষম করে যা তাদের বেঁচে থাকা এবং ফাংশনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ।”
গবেষকরা বিশ্বাস করেন যে এই নন-জিনোমিক তথ্য ব্যবস্থাটি স্বাভাবিক বহুকোষী টিস্যু গঠন এবং রক্ষণাবেক্ষণের জন্য গুরুত্বপূর্ণ এবং দেখায় যে নিউরনে বিস্তারিত আয়ন প্রবাহগুলি এই বিস্তৃত তথ্য নেটওয়ার্কের একটি বিশেষ উদাহরণ উপস্থাপন করে। এই গতিবিদ্যার ব্যাঘাত ক্যান্সারের বিকাশের একটি মূল উপাদানও হতে পারে। তারা প্রমাণ করেছে যে তাদের মডেল একাধিক পরীক্ষামূলক পর্যবেক্ষণের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ এবং তাদের মডেল দ্বারা উত্পন্ন বেশ কয়েকটি পরীক্ষাযোগ্য ভবিষ্যদ্বাণী হাইলাইট করেছে, তাদের তত্ত্ব পরীক্ষা করার জন্য এবং সেলুলার সিদ্ধান্ত গ্রহণের জটিলতা প্রকাশ করার জন্য পথ প্রশস্ত করবে।
“এই গবেষণাটি জীববিজ্ঞানের অন্তর্নিহিত অনুমানকে চ্যালেঞ্জ করে যে জিনোম হল তথ্যের একমাত্র উৎস, কোষের নিউক্লিয়াস এক ধরনের কেন্দ্রীয় প্রসেসর হিসাবে কাজ করে। আমরা একটি সম্পূর্ণ নতুন তথ্য নেটওয়ার্ক প্রস্তাব করি যা কোষের বেঁচে থাকার জন্য প্রয়োজনীয় দ্রুত অভিযোজন এবং জটিলতা সক্ষম করে” এটি আন্তঃকোষীয় সংকেতের সাথে গভীরভাবে জড়িত হতে পারে যা বহুকোষী জীবকে কাজ করার অনুমতি দেয়,” বলেছেন গ্যাটেনবি, মফিট সেন্টার অফ এক্সিলেন্স ফর ইভোল্যুশনারি থেরাপিউটিকসের সহ-পরিচালক। “
এই কাজটি ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট অফ হেলথ (R01-CA233487) দ্বারা সমর্থিত ছিল।
